高中生物第1节基因突变和基因重组教学设计学情分析教材分析课后反思Word文档格式.docx
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3.教师精心设计智能训练和反馈，培养学生理论联系实际的能力。
（三）情感目标：
1.通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。
2.通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。
四、教学重点和难点：
1.教学重点：
（1）基因突变的概念及特点
（2）基因突变的原因
2.教学难点：
基因突变和基因重组的意义
五、教学方法：
1．利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围。
2．通过问题引导学生探究和自主合作学习。
六、教学准备：
1.文字资源——普通高中生物教科书（必修第二册）
2.多媒体资源——多媒体课件
3.对学生进行小组划分，4-6人一个学习小组。
七、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入新课
问题探讨：
三名同学抄写同一英语句子，写成了三种，三句话各自的意思是什么呢？
假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？
这样的变化可能对生物体产生什么影响？
教师根据学生回答归纳总结
性状受遗传影响，但也会发生变异，引起变异的原因可能有内因也有环境影响。
通过图解分析，讲解变异的概念和类型。
二、基因突变的概念
用多媒体展示镰刀型贫血症患者和正常人的红细胞图片，以及相关文字资料。
提出问题：
请根据资料利用基因控制蛋白质合成的有关知识分析完成镰刀型贫血症病因的图解。
还有哪些情况也会引起类似的蛋白质结构的变化？
教师设计模型，图片展示，由学生总结基因突变的概念。
如果学生有困难，教师提示
学生可以根据基因控制蛋白质过程来思考完成病因图解。
在此基础上引导学生分析除了这种碱基改变还有其他情况会引起基因结构改变吗？
进而总结出基因突变的概念。
考虑这种变化发生在细胞和生殖细胞有什么差别？
讨论该病能否遗传？
通过多媒体出示幻灯片，组织学生讨论例题1例：
DNA的一条模板链原来的碱基组成为ATC，当它的第三个碱基由C突变成G时其决定的氨基酸有何变化？
如果第三个碱基由G突变成A时其决定的氨基酸有没有变化？
（密码子：
亮氨酸AUC或AUU；
酪氨酸UAU）
提出问题3．基因突变都会引
引起性状的改变吗？
对生物生
存有何影响？
教师补充：
生物基因型有AA突
变成Aa也不会引起性状改变。
三、基因突变的原因
出示癌症的相关资料
提出问题4．癌症就是由于基因突变引起的，请大家结合生活实际，讨论总结哪些人容易患癌症？
四、基因突变的特点
学生自主学习，教师通过问题引导学生思考，加深对各特点的了解。
问题5．基因突变有何特点？
问题6．基因突变什么时候容易发生？
基因突变的结果是什么？
问题7．如何理解基因突变的随机性和不定向性？
五、基因突变的意义
教师通过列举各种生活图片，引出问题：
问题8．基因突变的意义？
六、基因重组
问题9．基因重组的概念、类型和意义是什么？
教师引导学生绘制减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换图解和减数第一次分裂后期同源染色体分裂非同源染色体的自由组合图解。
七、基因重组和基因突变的比较
幻灯片出示比较项目和内容，学生讨论完成。
八、课堂反馈练习
幻灯片展示课堂练习题，然后完成教案练习题1-3题。
学生对熟悉的学习活动进行激烈的讨论，组织语言，分析结果及可能造成的影响。
学生小组合作讨论，完成镰刀型贫血症病因的图解，并讨论其能否遗传？
尝试总结基因突变的概念。
学生得出结论：
控制血红蛋白的基因中的一个碱基对的改变造成了血红蛋白的一个氨基酸的改变从而引起了血红蛋白结构的改变并最终导致镰刀型贫血症的发生。
学生活动：
以小组为单位展开讨论活动，随机在这个基因片段中增添.缺失或替换一个碱基对，并分别记录下转录后的mRNA，通过查找密码子表，确定氨基酸的排列顺序是否发生变化。
1.DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起基因结构的改变叫做基因突变。
2．如果这种变化发生在体细胞一般不会遗传给后代，如果发生在生殖细胞则可能遗传给后代。
故基因突变是可遗传的变异，但不一定都能遗传给后代。
学生归纳得出结论：
1．由于密码子的简并性，基因发生突变不一定会引起形状的改变；
碱基对缺失和增添对生物性状影响较大
2．如果生物性状没有改变对生物生存没有影响，如果引起生物产生有害的变异，则不利于生物适应环境，如果产生有利变异则有利生物不断适应变化的环境。
学生思考、讨论，并举例说明：
1．处于生长旺盛时期的青少年不宜长时间使用手机，防止手机辐射对大脑等器官发育的影响。
2．怀孕的妇女不宜长时间使用电脑以免电脑辐射对胎儿的不利影响。
3．在强日光下暴晒容易得皮肤癌。
4．前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏时，核电站周围的居民得癌症的几率大大增加。
5．生活在进行过豪华装潢的居室中的儿童易患白血病。
6．长期食用咸菜等腌制食品过多可能会致癌。
7．一些肿瘤病毒能诱发细胞癌变。
学生讨论归纳：
生物因素突变、物理因素和化学因素。
基因可以分为自发突变和诱发突变。
学生自主学习归纳总结出
1．基因突变的特点。
2．基因一般在DNA复制时候容易发生基因突变。
3．基因突变一般会产生原基因的等位基因。
4．突变发生的个体、部位、基因、时间是随机的。
学生自主总结：
基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。
学生绘图，教师纠正，引导学生理解基因重组的概念和类型。
学生自学总结基因重组的意义。
学生讨论完成比较内容，并展示结果。
学生独立完成，教案习题黑板展示结果，教师评价、分析。
通过学生的生活片段激发学生学习兴趣，激活学生思维，激发学生用所学知识解决实际问题的热情，提高学生的参与性，并引入变异的概念及类型。
利用多媒体的优势进行直观性教学，培养学生的观察能力和比较能力。
创设情境，让学生进行问题的探究、创造讨论与交流机会。
培养学生运用知识解决问题的能力。
理解红细胞形态不同是因为血红蛋白质分子不同，而血红蛋白不同是组成蛋白质的氨基酸的种类也不同，而氨基酸的种类是由密码子来决定的。
密码子的排列是由DNA分子决定的。
密码子发生改变是因为DNA分子发生了改变。
从而加深学生对基因控制生物形状的相关知识的理解。
引导学生归纳和概括，以把握基因突变的实质或内涵在于基因结构的改变，领会基因突变的外延包括碱基对的增添、缺失或替换。
引导学生多角度分析问题，养成发散思维习惯，领悟辨证唯物主义的思想。
培养学生的列举事实和归纳能力
利用生活中的实例帮助学生理解基因发生突变的原因。
给予学生在健康保健方面的一些指导建议，引导学生形成热爱生命珍爱生命的价值观。
培养学生自主学习，归纳概括能力。
通过问题引领，加深对知识的理解，加强前后知识之间的联系，提高学生发散思维能力。
通过教师指导，提高学生绘图；
加深对基因重组的理解；
掌握基因重组的意义。
使课堂教学有延续性和生成性，促进学生的自主发展。
多角度加深对知识理解
课堂效果反馈，巩固知识。
八．板书设计：
一．基因突变的实例、概念：
二．基因突变的原因和特点：
三．基因突变的意义：
四．基因重组的类型和意义：
五．总结：
比较基因突变和基因重组：
《基因突变和基因重组》学情分析
生物的变异现象对于学生而言并不陌生。
通过前面生物课的学习，学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质有关，也和环境有关。
在此基础上，教师应引导学生在分子水平上理解基因突变和基因重组的概念、掌握实质。
基因突变和基因重组是遗传学中重要的概念，是学生学习生物的遗传、变异和进化的基础，其中的基因突变是生物变异这部分教学内容中的一个重点知识。
由于该部分的知识比较抽象，需要学生具备相当强的空间思维能力和丰富的想象力。
虽然学生在本模块前面的教学内容中遇到类似的情况，通过学习提高了能力，但要达到从分子水平上理解和掌握，仍需要教师通过采取适当的教学策略，引导学生在不断地探究、思考、分析和讨论的过程中实现教学目标。
本节课授课对象是高一生物2班的学生，首先他们有一定的思维能力：
思维较活跃，善于在老师引导下发现问题、解决问题。
其次学生在平时生活中对生物的变异现象有亲身体验。
而且从知识起点上看，学生已经学习了孟德尔遗传定律、减数分裂等理论知识。
但是学生对于如何将理论知识应用到实际生产活动还存在一定的困难，所以教师在教学中将向学生展示多种育种过程和人类遗传病实例，帮助完成理论知识的有效迁移，同时注重发展学生的批判性思维。
《基因突变和基因重组》课堂效果分析
课堂教学效果是教师进行课堂教学的落脚点，一切教学手段的运用和教学方法的选择最终的目的是课堂教学效果的最大化。
教师对每一个教学环节的设计和方式、方法的选择都要先问自己一声：
这样做的效果会怎样？
要紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学活动。
当然这里所说的效果是一个综合性的教学效果，内容即包括基础知识的掌握情况，又包括基本技能的训练效果，同时也包括学生学习能力的培养和道德情感的教育等。
学生是课堂的主体，本节课，我通过学生表情的变化、思维的速度，回答问题、练习、测试、动手操作的准确性等信息反馈，及时获知教学信息的传输是否畅通，亦看出新知识新技能的掌握情况。
教学任务是否完成不能只看少数尖子学生，大多数中下学生同样也是知识的接受体，从他们身上更能体现教学任务是否完成，以及教师的教学水平、教学质量的高低，所以本节课是从全体学生出发制定的教学过程，并且效果较好。
总之，本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，智力好的学生吃得饱，中等水平的学生吸收得好，差的学生消化得了，学生人人学有所得。
课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。
教师教得轻松，学生学得愉快。
《基因突变和基因重组》教材分析
本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。
通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和基因如何起作用“等问题已有了基本的认识。
本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础。
本节介绍了可遗传变异的两种类型：
基因突变和基因重组，其中基因突变从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点、意义。
在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论“的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。
正文中则简要阐述了基因重组的概念、类型和意义。
本节内容引导学生从分子水平上理解遗传物质如何引起生物变异的。
《基因突变和基因重组》评测练习
[例1]关于基因突变的叙述,不正确的是（ ）。
A.基因突变的方向和环境没有明确的因果关系
B.DNA分子中发生碱基对的增添,引起基因结构的改变属于基因突变
C.基因突变的普遍性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期
D.基因突变会产生新的基因
[例2]下列有关基因重组的叙述中，不正确的是（）
A．基因重组发生在生物体有性生殖过程中
B．非同源染色体上的非等位基因自由组合属于基因重组
C．同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
D．基因重组是生物变异的根本来源
练习题：
1、人类能遗传给后代的基因突变常发生在（）
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期
D.有丝分裂间期
2、基因重组发生在（）
A．减数分裂形成配子的过程中
B．受精作用形成受精卵的过程中
C．有丝分裂形成子细胞的过程中
D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中
3.基因突变一定不会（）
A.碱基排列顺序发生改变B.遗传信息改变
C.生物的性状发生改变D.碱基互补配对原则改变
4.右图表示基因A与a1、a2、a3之间关系，该图不能表明的是（）
A．基因突变是不定向的
B．等位基因的出现是基因突变的结果
C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化
D．这些基因的转化遵循自由组合规律
5.如图为有性生殖过程的图解。
基因突变和基因重组均可发生在（）
A.①③B.②⑥
C.④⑤D.③⑥
《基因突变和基因重组》课后反思
建构主义学习理论认为：
在学习的过程中，获得知识的多少取决于学习者根据经验去建构有关知识的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。
对知识的真正理解只能是学习者自身基于自身的经验背景建构起来的。
要想让学生获得更多、更牢固的知识，必须调动学生的积极性，让其主动探索、体验，仅仅依靠语言的传递是不够的。
生物学科属于自然科学学科，在学习的过程中，根据新课标要求，要积极倡导探究式学习，从而提高学生的学习能力，培养研究精神。
本节知识非常抽象，在学习时一定注意从现象开始，追根溯源，联系所学过的有关知识去理解基因突变和基因重组这两个概念，让学生自主建构生物学的核心概念。
（1）在学习基因突变时，重点是带领学生学习基因突变的基本概念，研究内涵即基因结构的改变，外延是碱基对的增添、缺失和替换。
结合基因的结构和基因对性状控制的相关知识，教师以多种多样的教学方式让学生自己研究基因突变是否一定会带来性状的改变。
在学习基因突变的本质时，要联系DNA复制和基因表达的有关知识。
在DNA复制过程中，DNA分子的解旋使碱基对暴露，因而使碱基对易发生替换、增添或缺失引起基因突变。
突变后的基因成为一个新的基因，即原基因的等位基因。
该基因在表达时，由于引起mRNA上密码子的改变使组成蛋白质的氨基酸种类和数目都可能发生变化，生物体的性状也可能发生改变。
但由于一种氨基酸有多种密码子，所以基因发生突变后，所编码的氨基酸也可能不发生改变。
（2）在学习基因重组的概念时，应联系减数分裂的染色体变化。
同时注意与基因突变进行比较，可采用列表方式，使两种变异之间的区别与联系更加清晰。
（3）任何事件的发生总是有内因和外因在共同起作用，基因突变也不例外。
引起基因突变的外界因素有三类：
物理因素.化学因素和生物因素。
对于这三种因素的作用，我们可以通过分析一些实例来进行归纳总结。
简而言之，我们教师在教学中不要学生当成简单的学习个体来看，而是应该把他们当成一群探索生物科学的科学家来看，给以他们探索的目标、给以他们正确的引导。
这才是我们新时代教师追求的专业素养。
《基因突变和基因重组》课标分析
本节课内容，属于高中生物必修模块大概念3“遗传信息控制生物性状，并代代相传”中的第三部分：
“由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的”。
本节课通过总结减数分裂和基因自由组合规律，概括出基因重组形成的原因、特点，举例说明基因重组变异原理在育种上的应用。
用镰状细胞贫血症等病因研究资料，概述基因突变的概念，分析基因突变的类型、特点和遗传效应。
描述细胞在某些化学物质、物理因素和生物因素的作用下，可提高基因突变频率，举例说明其在诱变育种上的应用。
概述细胞癌变与基因突变的关系。
通过本节课的学习，应该增强学生的以下社会责任：
关注遗传学的研究进展，关注其研究成果在生活和生产实践中的应用。
结合基因突变的原因，理解滥用抗生素药物的危害，形成正确的相关认识。
认同保护生物多样性对人类健康生活和社会可持续发展的重要意义，进一步增强保护环境的意识和责任，促进绿色生活方式的养成，参与环境保护行动。
与“分子与细胞”模块相比，本模块学生动手实验活动较少，学生活动多为模型制作、模型模拟、调查、搜集资料及学生讨论等活动。
这些活动可以帮助学生构建相关概念，发展相关的核心素养，教师应给予足够的重视，加以落实。
另外，本模块中许多重要概念是基于大量的事实证据，通过抽象、概括活动形成的。
教学活动应适当介绍一些重要的原理、规律的发现历程，适当引用一些经典实验的设计、研究方法、结果分析和结论的形成过程，适当介绍一些科学家研究过程中体现科学思考、执着精神和创新求实的事迹。
应当注意，运用这些资料的过程中，不可避免的涉及知识、方法和过程，处理不好，也会增加学习负担，占用更多时间，甚至冲淡重要概念的学习和记忆。
为避免此类现象，一是对相关资料要精选优化，务使资料简洁、有针对性；
二是明确资料运用的目的是促进学生主动学习，促进学生对重要概念的构建，促进学生更好地理解基本原理和规律，更好地运用基本原理和规律解决实际问题，而资料内容本身不需要记忆和掌握。
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